Xem mẫu
- BÀI TẬP: HIĐROCACBON
Bài 1. Đốt cháy một hỗn hợp gồm 2 hydrocacbon A, B (có M hơn kém nhau 28g) thì thu được 0,3mol CO 2 và 0,5
mol H2O. Tìm CTPT & tên A, B
GIẢI :
Hydrocacbon A, B có M hơn kém nhau 28g ⇒ A, B thuộc cùng dãy đồng đẳng.
Cách 1 :
A, B + O2 → CO2 + H2O
n H 2O 0,5
= = 1,67 >1 ⇒ A, B thuộc dãy đồng đẳng ankan.
n CO 2 0,3
Đặt CTTB A, B : C n H 2 n +2 : a mol
3n + 1
C n H 2n+2 + O 2 → nCO 2 + (n + 1)H 2 O
2
→ a n → a( n +1) (mol)
a
n H2O 0,5 n + 1
= = ⇒ n = 1,5
Ta có
n CO2 0,3 n
Đặt CTTQ A, B : CnH2n+2 và CmH2m+2
Giả sử n< m ⇒ n< 1,5 ⇒ n = 1 ⇒ CTPT A : CH4 (M = 16)
⇒ MB = 16 + 28 = 44 ⇒ CTPT B : C3H8.
Cách 2 : Đặt CTTQ A, B : CnH2n+2 : a mol và CmH2m+2 : b mol
Các ptpứ cháy :
3n + 1 - k
C n H 2n + 2-2k + O 2 → nCO 2 + (n + 1 - k)H 2 O
2
a an a(n+1-k) (mol)
3m + 1 - k
C m H 2m + 2-2k + O 2 → mCO 2 + (m + 1 - k)H 2 O
2
b bm b(m+1-k) (mol)
Ta có :
an + bm = 0,3
(n + 1 - k)a + (m + 1 - k)b = 0,5
⇒ (a+b)(1-k) = 0,2 ⇒ k = 0 vì chỉ có k = 0 thì phương trình mới có nghĩa.
⇒ a + b = 0,2 và an + bm = 0,3
Giả sử n < m
⇒ n(a+b) < m (a+b)
na + bm 0,3
= 1,5 < m
⇒n < < m ⇒n <
a+b 0,2
Biện luận tương tự cách trên suy ra CTPT A : CH4 và B : C3H8.
Bài 2. Cracking ankan A, người ta thu được một hỗn hợp khí B gồm 2 ankan và 2 anken. Tỉ khối hơi của B so
với H2 dB/H2 = 14,5. Khi dẫn hỗn hợp khí B qua dung dịch Br2 dư, khối lượng hỗn hợp khí giảm đi 55,52%.
a) Tìm CTPT của A và các chất trong B.
b) Tính % thể tích các chất khí trong B.
GIẢI
Ở bài này dựa vào tính chất phản ứng cracking và áp dụng định luật bảo toàn khối lượng đ ể tìm M A kết
hợp với phương pháp ghép ẩn số để giải.
Theo ĐLBT khối lượng : khối lượng A đem cracking = khối lượng hỗn hợp B
M hhB =14,5.2 = 29
⇒ mAtham gia pứ = mB (1) Phản ứng cracking làm tăng gấp đôi số mol hydrocacbon nên
nB = 2nA tham gia pứ (2)(1) chia (2) ⇒ M hhB = ½ MA
⇒ MA = 29.2 = 58 ⇒ MA = 14n + 2 = 58 ⇒ n= 4
Các ptpư cracking A :
CTPT A là C4H10
1
- C4H10 → CH4 + C3H6
a →a a (mol)
C4H10 → C2H6 + C2H4
b→ b b (mol)
Gọi A, B lần lượt là số mol A đã bị cracking theo 2 phản ứng trên.
hh B gồm : CH4 : a (mol)
C2H6 : b (mol)
C3H6 : a (mol)
C2H4 : b (mol)
Khi dẫn hh qua dd Br2 thì 2 anken bị hấp thụ.
⇒ m2anken = 55,52%mB = 55,52%mA ⇒ mC3H6 + mC2H4 = 55,52%.58 (a+b)
⇔ 42a + 28b = 32,2016 (a+b) ⇔ 9,7984a = 4,2016b ⇔ b ≅ 2,3a (mol)
nB = 2(a + b) = 2 (a + 2,3a) = 6,6a (mol)
Ở cùng điều kiện, tỉ lệ số mol cũng chính là tỉ lệ về thể tích
a b 2,3a
* 100% = * 100% = 35%
* 100% = 15%
⇒ %CH4 = %C3H6 = %C2H6 = %C2H4 =
6,6a 6,6a 6,6a
Bài 3 : Đốt cháy 19,2 g hỗn hợp 2 ankan kế tiếp thì thu được V lít CO2 (0oC, 2 atm). Cho V lít CO2 trên qua dd
Ca(OH)2 thì thu được 30g kết tủa. Nếu tiếp tục cho dd Ca(OH)2 vào đến dư thì thu được thêm 100g kết tủa nữa.
a) Xác định CTPT 2 ankan.
b) Tính thành phần % theo khối lượng 2 hydrocacbon.
GIẢI
Ở bài này, đốt cháy hỗn hợp gồm 2 ankan liên tiếp nên dùng phương pháp trung bình đ ể giải.
a) Xác định CTPT 2 ankan :
Đặt CTTQ 2 ankan X : CnH2n+2 : a (mol)
Y : CmH2m+2 : b (mol)
CTPT trung bình 2 ankan C n H 2 n + 2 Giả sử n < m ⇒ n< n < m = n + 1.
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
Khi cho thêm dd Ca(OH)2 vào đến dư :
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3 + 2H2O
∑ CaCO
Áp dụng ĐLBT khối lượng thì mCO2 = mCO2 (trong )
3
30 + 100
= 1,3 (mol)
⇒ nCO2 = nCaCO3 = ⇒ mCO2 = 1,3 x 44 = 57,2 (g)
100
3n + 1
C n H 2n+ 2 + O2 → nCO2 + (n + 1) H 2 O
2
44 n
M
19,2 57,2
Ta có tỉ lệ :
14n + 2 44n
M 44n
= ⇔ = ⇒n = 2,6
19,2 57,2 19,2 57,2
⇒ n = 2 và m =3
Ta có n < n = 2,6 < m = n+1
Vậy CTPT 2 ankan là C2H6 và C3H8
b) Tính % các hydrocacbon trên :
C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O
→ 2a
a (mol)
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
→ 3b
b (mol)
nCO2 = 2a + 3b = 1,3 (1)
(1) , (2) ⇒ a = 0,2 ;b = 0,3
mhh = 30a + 44b = 19,2 (2) (mol)
30a 30.0,2 44b 44.0,3
* 100% = * 100% = 31,25% * 100% = *100% = 68,75%
%C2H6 = % C3H8 =
19,2 19,2 19,2 19,2
2
- Bài 4 : Đốt cháy hoàn toàn V lít hỗn hợp 2 hiđrocacbon đồng đẳng liên tiếp thu được 1,12 lít khí CO 2 ( đktc) và
1,26g H2O. Giá trị của V là :
A . 0,112 lít B . 0,224 lít C . 0,448 lít D. 0,336 lít
Giải:
1,12 1, 26
nCO2 = = 0,5(mol ); nH 2O = = 0, 07(mol ) ⇒ nankan = nH 2O − nCO2 = 0, 07 − 0, 05 = 0, 02(mol )
22, 4 18
= 0, 02.22, 4 = 0, 448 (lít)
Vankan
Bài 5 : Đốt cháy 560cm3 hỗn hợp khí (đktc) gồm 2 hydrocacbon có cùng số nguyên tử cacbon ta thu đ ược 4,4g
CO2 và 1,9125g hơi nước.
a) Xác định CTPT các chất hữu cơ.
b) Tính %khối lượng các chất.
c) Nếu cho lượng CO2 trên vào 100 ml dd KOH 1,3M; Tính CM muối tạo thành.
GIẢI
Ở bài này, ta dùng phương pháp số nguyên tử H trung bình k ết hợp với phương pháp biện luận đ ể giải.
a) Xác định CTPT các hydrocacbon :
A : C x H y
Đặt CTPT 2 hydrocacbon trên :
B : C x H y'
CTPT trung bình 2 hydrocacbon trên : C x H y
Giả sử y < y’ ⇒ y < y < y’
0,56
= 0,025 mol
Số mol hỗn hợp khí nhh =
22,4
nCO2 = 4,4/44 = 0,1 (mol)
nH2O = 1,9125/18 = 0,10625 (mol)
y y
Cx H y + x + O 2 t → xCO 2 + H 2 O
0
4 2
→ 0,025x → 0,025 y /2
0,025
n CO2 = 0,025x = 0,1
x = 4
⇒
y
n H2O = 0,025 = 0,10625 y = 8,5
2
CTPT A, B có dạng : A : C4Hy và B : C4Hy’
Ta có y < y < y’ hay y < 8,5
- CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O
a 2a a (mol)
CO2 + KOH → KHCO3
b b b (mol)
a + b = n CO 2 = 0,1 a = 0,03
⇒
Ta có : (mol)
2a + b = n KOH = 0,13 b = 0,07
0,03 0,07
= 0,3 (M) CM(KHCO3) = = 0,7 (M)
CM(K2CO3 ) =
0,1 0,1
Bài 6. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp gồm ankin (A) và ankan (B) có V = 5,6 lít (đkc) đ ược 30,8g CO 2 và 11,7g H2O
. Xác định CTPT A,B. Tính % A,B. Biết B nhiều hơn A một cacbon
GIẢI
Ở bài này, đốt cháy hỗn hợp 2 hydrocacbon không phải là đồng đẳng của nhau nên không dùng phương
pháp trung bình được mà sử dụng phương pháp ghép ẩn số và biện luận để giải.
A : C n H 2n -2 : a
(mol) (n ≥ 2; m ≥ 1)
Gọi 5,6 l hh :
B : C m H 2m + 2 : b
3n
C n H 2n -2 + O 2 → nCO 2 + (n − 1)H 2 O
2
a an a(n-1) (mol)
3m + 1
+ O 2 → mCO 2 + (m + 1)H 2 O
C m H 2m + 2
2
b bm b(m + 1) (mol)
5,6
= 0,25 (mol)
n hỗn hợp = a+ b = (1)
22,4
30,8
= 0,7 (mol)
n CO2 = an + bm = (2)
44
11,7
= 0,65 (mol) (3)
n H2O = a(n-1) + b(m + 1) =
18
(2), (3) ⇒ an - a + b(m + 1) = 0,65
0,7 + b - a = 0,65 → a – b = 0,05 mol
→ 0,15n + 0,1m = 0,7 → m = 7 + 1,5n
Biện luận :
n 1 2 3 4
Lẻ 4 Lẻ
m 1
A : C2 H 2
Vậy m = 3 n =2 → Vậy CTPT A, B:
B : C4 H10
Bài 7: Đốt cháy hoàn toàn m (g) hỗn hợp X gồm CH4, C3H6 và C4H10 thu được 4,4g CO2 và 2,52g H2O, m có giá trị
nào trong số các phương án sau ?
A. 1,48g B. 2,48 g C. 14,8g D. 24,7 g
Hướng dẫn:
4,4 2,52
mX = mC + mH = .12 + .2 = 1,2 + 0,28= 1,48(g)
Cách giải nhanh:
44 18
Bài 8: Đốt cháy m gam hiđrocabon A thu được 2,688 lít CO2 ( đktc) và 4,32g H2O. Công thức phân tử của A là:
A / C2H6 B / C2H4 C / C2H2 D / CH4
Giải :
2, 688 4,32
nCO2 = = 0,12(mol ); nH 2O = = 0, 24(mol ) ; nCO2 < nH 2O ⇒ Dãy đồng đẳng của ankan Cn H 2 n + 2
22, 4 15
o
Cn H 2 n + 2 + O2 → nCO2 + (n + 1) H 2O
tC
4
- Theo p/ư ta có 1 mol →n ( n+ 1) mol
Theo đầu bài 0,12 0,24 mol
n +1
n
= → n = 1 → công thức phân tử của ankan là CH4
0,12 0, 24
Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp 2 hiđrocacbon mạch hở, liên tiếp trong dãy đồng đẳng thu được 22,4 lít CO 2
(đktc) và 25,2g H2O. CTPT 2 hiđrocacbon là:
A. CH4, C2H6 *B. C2H6, C3H8 C. C3H8, C4H10 D. C4H10, C5H12
Giải :
22, 4 25, 2
nCO2 = = 1(mol ); nH 2O = = 1, 4(mol ) ⇒ nCO2 < nH 2O ⇒ Dãy đồng đẳng của ankan. Hai ankan kế tiếp
22, 4 18
nhau trong dãy đồng đẳng → công thức chung của 2 ankan là Cn H 2 n + 2
o
Cn H 2 n + 2 + O2 → nCO2 + (n + 1) H 2O
tC
Theo p/ư ta có 1 mol → ( n + 1) mol
n
Theo đầu bài 1 1,4 mol
n n +1
= → n = 2,5 → n1 = 2 < n =2,5< n2 = 3 → công thức của 2 ankan là C2H6 và C3H8
1 1, 4
Bài 10. Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí C3H8 và C4H10 đối với hiđro là 25,5. Thành phần % thể tích của hỗn hợp đó
là:
VC H
A - 50%;50% * B - 25%; 75% 7
44
38
C - 45% ; 55% D - 20% ; 80%
51 TØlÖ1:1
Áp dụng qui tắc đường chéo ta có :
7
V C H 58
4 10
Bài 11: Đốt cháy một số mol như nhau của 3 hydrocacbon L, L, M ta thu được lượng CO 2 như nhau và tỉ lệ số
mol H2O và CO2 đối với K, L, M tương ứng bằng 0,5; 1; 1,5.
a) Xác định CTPT K, L, M
b) Nêu cách nhận biết 3 khí trên đựng trong 3 lọ mất nhãn
c) Hãy tách riêng 3 chất trong hỗn hợp trên.
GIẢI
a, Đặt công thức chung cho 3 hydrocacbon là CnH2n +2-2k với k là số liên kết π trong phân tử các hydrocacbon trên.
3n + 1 - k
C n H 2n + 2-2k + O 2 → nCO 2 + (n + 1 - k)H 2 O
2
an →
a a(n+1-k) (mol)
Ba hydrocacbon đốt với số mol như nhau thu được lượng CO2 như nhau nên K, L, M có cùng số C trong phân tử.
n H 2O n + 1 − k
=
T=
nCO 2 n
• K thì T = 0,5 ⇒ 0,5n = n + 1 – k ⇒ n = 2(k – 1)
0 ≤ n ≤ 4 và k ≥ 0
⇒ n = 2, k = 2 ⇒ K : C2H2
• L thì T = 1 ⇒ n = 2 và k = 1
⇒ CTPT L : C2H4
•M thì T = 1,5 ⇒ n = 2 và k = 0
⇒ CTPT M : C2H6
Bài 12: Đốt cháy hiđrocacbon A tạo ra 11g CO2. Mặt khác, khi cho 3,4g A tác dụng với lượng dư dung dịch
AgNO3 trong NH3 thấy tạo thành a gam kết tủa. CTPT của A và a là:
A. C2H2 ; 8,5g B. C3H4 ; 8,5g C. C4H6 ; 8,75g *D. C5H8 ; 8,7
5
- Giải: Do A tác dụng được với AgNO3 trong NH3 nên A là ank-1-in:
3n − 1
O2 → nCO2 + (n-1)H2O
CnH2n-2 +
2
3,4 0,25
14n - 2 n
11 3,4 0,25
⇒ n = 5 ⇒ CTPT A là C5H8
n CO2 = = 0,25 mol Ta có: =
14n − 2
44 n
C5H8 + AgNO3 + NH3 → C5H7Ag + NH4NO3
→ 0,05 mol
0,05 mol
3,4
=0,05 mol ⇒ a = 0,05.175= 8,75g ⇒ Đáp án D
n C 5H8 =
6,8
Bài 13: Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hiđrocacbon X thu được 6,72 lít CO 2 ( đktc). X tác dụng với dd AgNO3 trong
NH3 sinh ra kết tủa Y. Công thức cấu tạo của X là:
B. CH ≡ CH C. CH3-C ≡ CH D. CH2=CH-CH ≡ CH
A. CH3-CH=CH2
Giải:
X tác dụng được với dd AgNO3/NH3 ⇒ X là ank-1-in
3n − 1
O2 → nCO2 + (n-1)H2O
CnH2n-2 +
2
→
Theo p/ư 1 n mol
→
Theo đầu bài 0,1 0,3
1 n
= ⇒ n = 3 ⇒ CTPT của X là C3H4
nX = 0,1 mol ; nCO2 = 0,3(mol )
0,1 0,3
⇒ CTCT X là: CH3-C ≡ CH ⇒ Đáp án D
Bài 14. Để đốt cháy 1mol ankan X cần 5 mol oxi, công thức của ankan đó là
C. tất cả đều sai.
A. C4H10 B. C3H8. D. C2H6
Giải: Công thức chung của ankan là: Cn H 2 n + 2
3n + 1 t oC
Cn H 2 n + 2 + O2 → nCO2 + (n + 1) H 2O
2
3n + 1
3n + 1
→1 → công thức phân tử của X là: C3H8
Theo p/ư 1
= 2 ⇒n=3
2
1 5
Theo đầu bài 1 5
Câu 15. Đốt cháy hoàn toàn 2 hiđrocacbon kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Sản phẩm cháy cho lần lượt qua
bình 1 đựng H2SO4 đặc và bình 2 đựng KOH rắn thấy khối lượng bình 1 tăng 5,6 g và bình 2 tăng 8,8g. Hai
hiđrocacbon đó là:
A. C2H4, C3H6 B. C2H6, C3H8 C. C3H6, C4H8 D. C3H8, C4H10
Giải:
Theo đầu bài khối lượng bình 1 tăng chính là khối lượng của H 2O
Khối lượng bình 2 tăng chính là khối lượng của CO2
8,8 5, 6
= 0,31( mol ) → nCO2 < nH 2O → Dãy đồng đẳng của ankan. Hai ankan kế
nCO2 = = 0, 2(mol ); nH 2O =
44 18
tiếp nhau trong dãy đồng đẳng → công thức chung của 2 ankan là Cn H 2 n + 2
o
Cn H 2 n + 2 + O2 → nCO2 + (n + 1) H 2O
tC
Theo p/ư ta có 1 mol → ( n + 1) mol
n
Theo đầu bài 0,2 0,31 mol
6
- n +1
n
= → n = 1,8 → n1 = 1 < n =1,8< n2 = 2 → công thức của 2 ankan là CH4 và C2H6
0, 2 0,31
7
nguon tai.lieu . vn
